氢燃料电池阴极氧还原反应电催化剂研究进展

摘要

氢燃料电池是一种将化学能直接转换为电能的能量转换装置,具有转换效率高、噪声低、无污染、原料多样且用途广泛等优点,但其阴极氧还原反应(oxygen reduction reaction,ORR)动力学缓慢,极大地限制了其大规模应用与发展.因此,研发高效、耐用兼具经济性的ORR电催化剂是当前研究热点之一.在众多科研工作者的努力下,关于ORR电催化剂的研究工作已取得了许多重要突破性进展.本综述系统介绍了ORR反应机制和目前3种主流类别的ORR电催化剂(贵金属、非贵金属、碳基)的研究进展,着重分析了不同催化剂体系的性能与优缺点,并探讨了高性能ORR电催化剂的合成策略及其未来的发展方向.

关键词

氢燃料电池 / 氧还原反应(ORR) / 电催化剂 / 贵金属材料 / 非贵金属基材料 / 碳基材料

基金资助

国家自然科学基金资助项目（21771024）; 中国博士后科学基金资助项目（2020M680430）